Фон для аўтамабільнага лідара
З 2015 па 2020 год краіна прыняла некалькі адпаведных палітык, прысвечаных «інтэлектуальныя падлучаныя аўтамабілі'і'аўтаномныя транспартныя сродкі«У пачатку 2020 года ўрад апублікаваў два планы: «Стратэгія інавацый і развіцця інтэлектуальных транспартных сродкаў» і «Класіфікацыя аўтаматызацыі кіравання аўтамабілем», каб удакладніць стратэгічную пазіцыю і будучы кірунак развіцця аўтаномнага кіравання.
Yole Development, міжнародная кансалтынгавая фірма, апублікавала галіновую даследчую справаздачу, звязаную з «Лідар для аўтамабільнай і прамысловай прамысловасці», у якой адзначаецца, што рынак лідараў у аўтамабільнай галіне можа дасягнуць 5,7 мільярда долараў ЗША да 2026 года, і чакаецца, што сукупны гадавы тэмп росту можа павялічыцца больш чым на 21% у бліжэйшыя пяць гадоў.
Што такое аўтамабільны лідар?
LiDAR, скарочана ад Light Detection and Ranging (Вызначэнне адлегласці і святла), — гэта рэвалюцыйная тэхналогія, якая змяніла аўтамабільную прамысловасць, асабліва ў галіне аўтаномных транспартных сродкаў. Яна функцыянуе, выпраменьваючы імпульсы святла — звычайна ад лазера — у бок мэты і вымяраючы час, неабходны для таго, каб святло адбілася назад да датчыка. Затым гэтыя дадзеныя выкарыстоўваюцца для стварэння падрабязных трохмерных карт навакольнага асяроддзя вакол аўтамабіля.
Сістэмы LiDAR вядомыя сваёй дакладнасцю і здольнасцю выяўляць аб'екты з высокай дакладнасцю, што робіць іх незаменным інструментам для аўтаномнага кіравання. У адрозненне ад камер, якія абапіраюцца на бачнае святло і могуць мець праблемы ў пэўных умовах, такіх як нізкая асветленасць або прамыя сонечныя прамяні, датчыкі LiDAR забяспечваюць надзейныя дадзеныя ў розных умовах асвятлення і надвор'я. Акрамя таго, здольнасць LiDAR дакладна вымяраць адлегласці дазваляе выяўляць аб'екты, іх памер і нават хуткасць, што мае вырашальнае значэнне для навігацыі ў складаных сцэнарыях кіравання.
Блок-схема прынцыпу працы LiDAR
Прымяненне LiDAR у аўтаматызацыі:
Тэхналогія LiDAR (выяўленне і вызначэнне адлегласці святла) у аўтамабільнай прамысловасці ў першую чаргу сканцэнтравана на павышэнні бяспекі кіравання аўтамабілем і развіцці тэхналогій аўтаномнага кіравання. Яе асноўная тэхналогія,Час палёту (ToF), працуе шляхам выпраменьвання лазерных імпульсаў і разліку часу, неабходнага для таго, каб гэтыя імпульсы адбіліся ад перашкод. Гэты метад дае вельмі дакладныя дадзеныя аб "воблаку кропак", якія могуць ствараць падрабязныя трохмерныя карты асяроддзя вакол аўтамабіля з дакладнасцю да сантыметра, прапаноўваючы выключна дакладную магчымасць прасторавага распазнавання для аўтамабіляў.
Прымяненне тэхналогіі LiDAR у аўтамабільным сектары ў асноўным сканцэнтравана ў наступных галінах:
Сістэмы аўтаномнага кіравання:Лідарны тэхналогія — адна з ключавых тэхналогій для дасягнення высокага ўзроўню аўтаномнага кіравання. Ён дакладна ўспрымае навакольнае асяроддзе вакол аўтамабіля, у тым ліку іншыя транспартныя сродкі, пешаходаў, дарожныя знакі і дарожныя ўмовы, тым самым дапамагаючы сістэмам аўтаномнага кіравання прымаць хуткія і дакладныя рашэнні.
Пашыраныя сістэмы дапамогі кіроўцу (ADAS):У сферы дапамогі кіроўцу LiDAR выкарыстоўваецца для паляпшэння функцый бяспекі транспартных сродкаў, у тым ліку адаптыўнага круіз-кантролю, экстранага тармажэння, выяўлення пешаходаў і функцый пазбягання перашкод.
Навігацыя і пазіцыянаванне транспартнага сродку:Высокадакладныя 3D-карты, створаныя з дапамогай LiDAR, могуць значна палепшыць дакладнасць пазіцыянавання транспартных сродкаў, асабліва ў гарадскіх умовах, дзе сігналы GPS абмежаваныя.
Маніторынг і кіраванне дарожным рухам:Лідар можа выкарыстоўвацца для маніторынгу і аналізу транспартных патокаў, дапамагаючы гарадскім дарожным сістэмам аптымізаваць кіраванне сігналамі і памяншаць заторы.
Для дыстанцыйнага зандзіравання, далямераў, аўтаматызацыі і DTS і г.д.
Патрэбна бясплатная кансультацыя?
Тэндэнцыі аўтамабільнага лідарнага тэхналогіявання
1. Мініяцюрызацыя LiDAR
Традыцыйны погляд у аўтамабільнай прамысловасці заключаецца ў тым, што аўтаномныя транспартныя сродкі не павінны адрознівацца па вонкавым выглядзе ад звычайных аўтамабіляў, каб захаваць задавальненне ад кіравання і эфектыўную аэрадынаміку. Гэтая перспектыва стымулявала тэндэнцыю да мініятурызацыі сістэм LiDAR. Ідэальным будучым ідэалам з'яўляецца тое, каб LiDAR быў дастаткова малым, каб яго можна было бездакорна інтэграваць у кузаў аўтамабіля. Гэта азначае мінімізацыю або нават ліквідацыю механічных круцельных дэталяў, што адпавядае паступоваму адыходу галіны ад сучасных лазерных канструкцый да цвёрдацельных рашэнняў LiDAR. Цвёрдацельны LiDAR, пазбаўлены рухомых частак, прапануе кампактнае, надзейнае і трывалае рашэнне, якое добра адпавядае эстэтычным і функцыянальным патрабаванням сучасных транспартных сродкаў.
2. Убудаваныя рашэнні LiDAR
Па меры развіцця тэхналогій аўтаномнага кіравання ў апошнія гады некаторыя вытворцы лідарных датчыкаў (LiDAR) пачалі супрацоўнічаць з пастаўшчыкамі аўтамабільных запчастак для распрацоўкі рашэнняў, якія інтэгруюць LiDAR у часткі транспартнага сродку, такія як фары. Такая інтэграцыя не толькі хавае сістэмы LiDAR, захоўваючы эстэтычную прывабнасць транспартнага сродку, але і выкарыстоўвае стратэгічнае размяшчэнне для аптымізацыі поля зроку і функцыянальнасці LiDAR. Для пасажырскіх аўтамабіляў некаторыя функцыі сістэм дапамогі кіроўцу (ADAS) патрабуюць, каб LiDAR факусаваўся на пэўных вуглах, а не забяспечваў агляд на 360°. Аднак для больш высокіх узроўняў аўтаномнасці, такіх як узровень 4, меркаванні бяспекі патрабуюць гарызантальнага поля зроку на 360°. Чакаецца, што гэта прывядзе да шматкропкавых канфігурацый, якія забяспечаць поўнае ахоп вакол транспартнага сродку.
3.Зніжэнне выдаткаў
Па меры развіцця тэхналогіі LiDAR і маштабавання вытворчасці выдаткі зніжаюцца, што робіць магчымым укараненне гэтых сістэм у больш шырокі спектр транспартных сродкаў, у тым ліку ў мадэлі сярэдняга класа. Чакаецца, што такая дэмакратызацыя тэхналогіі LiDAR паскорыць укараненне перадавых функцый бяспекі і аўтаномнага кіравання на аўтамабільным рынку.
Сёння на рынку ў асноўным прадстаўлены лідары з даўжынямі хваль 905 нм і 1550 нм/1535 нм, але з пункту гледжання кошту перавага аддаецца лідарам з даўжынёй хвалі 905 нм.
· 905нм лідарны сканерЯк правіла, сістэмы LiDAR з даўжынёй хвалі 905 нм таннейшыя дзякуючы шырокай даступнасці кампанентаў і развітым вытворчым працэсам, звязаным з гэтай даўжынёй хвалі. Гэтая перавага ў кошце робіць LiDAR з даўжынёй хвалі 905 нм прывабным для прымяненняў, дзе далёкасць і бяспека вачэй менш важныя.
· Лідарны дыяфрагмент 1550/1535 нмКампаненты для сістэм 1550/1535 нм, такія як лазеры і дэтэктары, як правіла, даражэйшыя, часткова таму, што тэхналогія менш распаўсюджаная, а кампаненты больш складаныя. Аднак перавагі з пункту гледжання бяспекі і прадукцыйнасці могуць апраўдаць больш высокі кошт для некаторых ужыванняў, асабліва ў аўтаномным кіраванні, дзе выяўленне на вялікіх дыстанцыях і бяспека маюць першараднае значэнне.
Спасылка:Чытайце далей пра параўнанне лідарных сканераў з даўжынёй хвалі 905 нм і 1550 нм/1535 нм]
4. Павышаная бяспека і ўдасканаленая сістэма дапамогі пасажырам (ADAS)
Тэхналогія LiDAR значна паляпшае прадукцыйнасць сістэм дапамогі кіроўцу (ADAS), забяспечваючы транспартныя сродкі дакладным картаграфаваннем навакольнага асяроддзя. Гэтая дакладнасць паляпшае такія функцыі бяспекі, як прадухіленне сутыкненняў, выяўленне пешаходаў і адаптыўны круіз-кантроль, што набліжае галіну да дасягнення цалкам аўтаномнага кіравання.
Часта задаваныя пытанні
У транспартных сродках датчыкі LIDAR выпраменьваюць светлавыя імпульсы, якія адбіваюцца ад аб'ектаў і вяртаюцца да датчыка. Час, неабходны для вяртання імпульсаў, выкарыстоўваецца для разліку адлегласці да аб'ектаў. Гэтая інфармацыя дапамагае стварыць падрабязную 3D-карту наваколля аўтамабіля.
Тыповая аўтамабільная сістэма LIDAR складаецца з лазера для выпраменьвання светлавых імпульсаў, сканера і оптыкі для накіравання імпульсаў, фотадэтэктара для ўлоўлівання адлюстраванага святла і блока апрацоўкі для аналізу дадзеных і стварэння трохмернага прадстаўлення навакольнага асяроддзя.
Так, лідар можа выяўляць рухомыя аб'екты. Вымяраючы змяненне становішча аб'ектаў з цягам часу, лідар можа вылічыць іх хуткасць і траекторыю.
Лідар інтэграваны ў сістэмы бяспекі транспартных сродкаў для паляпшэння такіх функцый, як адаптыўны круіз-кантроль, прадухіленне сутыкненняў і выяўленне пешаходаў, забяспечваючы дакладныя і надзейныя вымярэнні адлегласці і выяўленне аб'ектаў.
Бягучыя распрацоўкі ў галіне аўтамабільнай тэхналогіі LIDAR ўключаюць памяншэнне памераў і кошту сістэм LIDAR, павелічэнне іх далёкасці і раздзяляльнай здольнасці, а таксама больш плаўную інтэграцыю ў канструкцыю і функцыянальнасць транспартных сродкаў.
[спасылка:Асноўныя параметры лазера LIDAR]
Імпульсны валаконны лазер з даўжынёй хвалі 1,5 мкм — гэта тып лазернай крыніцы, якая выкарыстоўваецца ў аўтамабільных сістэмах LIDAR і выпраменьвае святло на даўжыні хвалі 1,5 мікраметра (мкм). Ён генеруе кароткія імпульсы інфрачырвонага святла, якія выкарыстоўваюцца для вымярэння адлегласцей, адбіваючыся ад аб'ектаў і вяртаючыся да датчыка LIDAR.
Даўжыня хвалі 1,5 мкм выкарыстоўваецца, таму што яна забяспечвае добры баланс паміж бяспекай для вачэй і пранікненнем у атмасферу. Лазеры ў гэтым дыяпазоне даўжынь хваль менш схільныя прычыняць шкоду вачам чалавека, чым тыя, што выпраменьваюць на больш кароткіх даўжынях хваль, і могуць добра працаваць у розных умовах надвор'я.
Нягледзячы на тое, што лазеры з даўжынёй хвалі 1,5 мкм працуюць лепш, чым бачнае святло ў тумане і дажджы, іх здольнасць пранікаць праз атмасферныя перашкоды ўсё яшчэ абмежаваная. Прадукцыйнасць у неспрыяльных умовах надвор'я, як правіла, лепшая, чым у лазераў з меншай даўжынёй хвалі, але не такая эфектыўная, як у варыянтаў з большай даўжынёй хвалі.
Нягледзячы на тое, што імпульсныя валаконныя лазеры з даўжынёй хвалі 1,5 мкм спачатку могуць павялічыць кошт сістэм LIDAR з-за іх складанай тэхналогіі, чакаецца, што прагрэс у вытворчасці і эканомія за кошт маштабу з часам знізяць выдаткі. Іх перавагі з пункту гледжання прадукцыйнасці і бяспекі лічацца апраўданымі інвестыцыямі. Высокая прадукцыйнасць і палепшаныя функцыі бяспекі, якія забяспечваюць імпульсныя валаконныя лазеры з даўжынёй хвалі 1,5 мкм, робяць іх выгаднай інвестыцыяй для аўтамабільных сістэм LIDAR..